Simulación numérica de la propagación de una fisura debido a la inyección de fluido con XFEM.

J. LUCERO, M. LUEGE, A.ORLANDO

Encuentro; Encuentro Científico de Investigadores de la FACET, ECIFACET 2019; 2019

En este trabajo se presenta la simulación numérica de un problema de fractura hidráulica, centrándose en el comportamiento del modelo en el área cercana a la zona de la cabeza de la fisura. El modelo para medios porosos se obtiene de las ecuaciones de balance de masa y momentum tanto para el sólido como para el fluido. A dichas ecuaciones, se asocian la respuesta constitutiva poroelástica propuesta por Biot-Coussy y la ley de Darcy para el transporte de fluidos. El modelo de flujo a través de la fisura está basado en la extensión de la ley de Poiseuille para el flujo de fluidos viscosos entre dos placas paralelas, donde la conductividad depende de la viscosidad dinámica del fluido y del desplazamiento por la abertura de la fisura, mientras el acoplamiento con el campo de desplazamientos de la matriz sólida se obtiene aplicando el balance de masa en la discontinuidad. Las variables espaciales del campo de desplazamientos y de presión, en las discontinuidades, están aproximadas utilizando XFEM. Las variables temporales se estiman mediante diferencias finitas. Las ecuaciones se resuelven finalmente utilizando el método de Newton-Raphson.